现代设计试题.docx

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现代设计试题

现代设计

[单项选择题]

1、梯度方向是函数具有（）的方向。

A.最速下降

B.最速上升

C.最小变化

D.最大变化率

参考答案：

D

[单项选择题]

2、一个多元函数F（x）在x*附近偏导数连续，则该点为极小值点的充分条件是（）。

A.A

B.B

C.C

D.D

参考答案：

C

[单项选择题]

3、TRIZ理论中的物质－场分析法认为所有的功能分解成为以下基本元素（）。

A.一个物质两个场

B.一个物质一个场

C.两个物质一个场

D.两个物质两个场

参考答案：

B

[单项选择题]

4、在无约束优化方法中，只利用目标函数值构成的搜索方法是（）。

A.梯度法

B.Powell法

C.共轭梯度法

D.变尺度法

参考答案：

B

[单项选择题]

5、当满足（）条件时，矩阵A为正定矩阵。

A.各阶顺序主子式均大于零

B.各阶顺序主子式均小于零

C.所有偶数阶主子式大于零

D.所有奇数阶主子式小于零

参考答案：

A

[单项选择题]

6、根据强度—应力干涉理论，可以判定，当强度均值μr大于应力均值μs时，则零件可靠度R的值（）。

A.小于0.5

B.等于0.5

C.大于0.5

D.等于1

参考答案：

C

[单项选择题]

7、工程优化设计问题的数学本质是求解（）的极限值。

A.多变量非线性函数

B.多变量线性函数

C.少变量非线性函数

D.多常量线性函数

参考答案：

A

[单项选择题]

8、在t～t+Δt的时间间隔内的平均失效密度f（t）表示（）。

A.平均单位时间的失效频数

B.平均单位时间的失效频率

C.产品工作到t时刻，单位时间内发生失效的概率

D.产品工作到t时刻，单位时间内发生失效的产品数与仍在正常工作的产品数之比

参考答案：

B

[单项选择题]

9、实际工程中约束问题的最优值f（X*）不一定是目标函数的自然最小值，但它却是（）的最小值。

A.函数可行域内

B.约束条件限定下

C.约束条件限定的可行域内

D.转化为无约束下

参考答案：

C

[单项选择题]

10、如果产品数为N，产品失效数为n，则存活率

为（）时，即为该产品的可靠度R。

。

A.N→0

B.N→n

C.N→∞

D.N→－∞

参考答案：

C

[多项选择题]

11、创造性思维具有（）的特点。

A.独创性

B.推理性

C.多向性

D.跨越性

E.综合性

参考答案：

A,B,C,D,E

[多项选择题]

12、数值迭代法的基本思想是：

（）。

A.评估

B.搜索

C.迭代

D.决策

E.逼近

参考答案：

B,C,E

[多项选择题]

13、设原区间为[a，b]则黄金分割法内分点的取点规则为（）。

A.a1＝a＋0.382（a－b）

B.a1＝a＋0.382（b－a）

C.a2＝a＋0.618（b－a）

D.a2＝a＋0.618（a－b）

E.a1＝b＋0.382（a－b）

参考答案：

B,C

[填空题]

14加权因子对多目标优化中的各项指标可以起到提示作用，对于重要性为一般的指标，ωj可以取（）。

参考答案：

1

[填空题]

15传统设计和可靠性设计都是以零件的（）作为研究依据。

参考答案：

安全或失效

[填空题]

16当有两个设计变量时，目标函数与设计变量之间的关系是（）中的一个曲面。

参考答案：

二维空间

[填空题]

17产品设计进程一般可分为产品规划、（）、技术设计、施工设计四个阶段。

参考答案：

原理方案设计

[填空题]

18评价目标一般包括技术评价目标、经济评价目标、（）三方面的内容。

参考答案：

社会评价目标

[填空题]

19什么是反求工程？

参考答案：

是针对消化吸收先进技术的一系列工作应考应用技术的组合,包括设计反求,工艺反求,管理反求等各个方面.

[填空题]

20用黄金分割法求解minf（x）=（x-2）2，初始区间为[0，3]，迭代2次。

参考答案：

第一轮迭代：

第二轮迭代：

[填空题]

21一组合变换如下，先将图形绕（3，4）点旋转60°，然后放大一倍。

（1）试求该组合变换的变换矩阵；

（2）三角形各顶点的坐标为A（10，0）、B（10，20）、C（0，20），试求经过上述变换后三角形各顶点坐标。

参考答案：

（1）将图形绕（3，4）点旋转60°的变换矩阵：

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[填空题]

22试建立下图所示一维问题的刚度方程。

参考答案：

[填空题]

23论述梯度法的原理，并用梯度法求解。

初始点X（0）=[1，1]（一维优化用解析法），迭代2次。

参考答案：

梯度法的原理：

基于沿负梯度方向，目标函数在当前位置下降最快这一事实，将n维优化问题求解转化为沿负梯度方向的一维搜索，迭代求优过程。

[填空题]

24用黄金分割法求解minf（x）=（x-1）2，初始区间为[0，2]，迭代2次。

参考答案：

第一轮迭代：

第二轮迭代：

[填空题]

25论述确定单峰区间的进退步法，并确定函数的一个搜索区间（单峰区间）。

设初始点x0=0，初始步长h0=0.5。

参考答案：

（1）

进退法是一种通过比较函数值大小来确定单峰区间的方法。

对于给定的初始点x1和步长h，计算f（x1）和x2=x1+h点函数值f（x2）。

若f（x1）>f（x2），说明极小点在x1的右侧，将步长增加一倍，取x3=x2+2h。

若f（x1）

若f（x3）

即每跨一步的步长为前一次步长的2倍，直至函数值增加为止。

（2）

[填空题]

26用梯度法，从起始点x（0）=[0,0]T开始，求无约束问题

的最优解。

（计算两步）

参考答案：

[填空题]

27简述有限元法的基本步骤。

参考答案：

1、结构离散；

2、单元分析；

3、态体分析；

4、引入边界条件解方程。

[填空题]

28一维搜索优化方法一般分为哪几步进行？

参考答案：

确定初始搜索区间；确定最优步长因子

[填空题]

29简述UG求解结构分析问题的大致步骤。

参考答案：

前处理；

数据分析；

后处理；

模型准备。

[填空题]

30简述常规设计与可靠性设计（概率设计）的优劣及异同？

参考答案：

可靠性标志着产品不会丧失工作能力的可靠程度，是产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力，常规设计，只是按原有的设计方法进行设计。

前者比后者更高效、低耗、准确。

[填空题]

31什么是串联模型系统？

若已知组成系统的n个零件中每个零件的可靠度为Ri（t），如何计算串联系统的可靠度？

参考答案：

系统由几个零部件串联而成,系统中的零部件失效互相独立,如果其中一个零件发生故障就会引起整个系统的失效,这种系统称为串联系统.Rs=R1R2……Rn

[填空题]

32什么是可靠性预测？

其目的是什么？

参考答案：

已知组成系统的各个元件的可靠度,计算系统的可靠度指标.

[填空题]

33常用的可靠度分配方法有哪三种？

各自的分配原则是什么？

参考答案：

等分配系统,对系统中全部单元分配以相等的可靠度.按相对失效率比分配,是根据现有的可靠度水平,使每个元件分配到的（容许）失效率和现有失效率成正比.

[填空题]

34什么是机械优化设计？

参考答案：

以数学规划理论为基础,以电子计算机为辅助工具对机械设计进行改进和优选.

[填空题]

35常用的迭代终止准则有哪些？

参考答案：

1、点距准则；

2、值差准则；

3、梯度准则

[填空题]

36在有限元分析时，什么情况下适合选择一维、二维和三维单元？

参考答案：

结构离散时，选择单元的形状。

一维问题，常用有杆单元、梁单元；二维问题，常用三角形单元、矩形单元；三维问题，常用四面体单元，平行六面体单元，曲面六面体单元等。

[填空题]

37等值线有哪些特点？

参考答案：

不同值的等值线不相交；除极值点外，等值线在设计空间内不会中断；等值线反映了目标函数的变化规律，愈内层的等值线，其函数值愈小，其中心点为极值点；等值线间隔越密，表示该处函数变化率越大；极值点附近的等值线近似椭圆族，极值点为中心点。

[填空题]

38什么是模块化设计？

参考答案：

是对产品进行市场预测、功能分析的基础上，划分并设计出一系列通用的功能模块；根据用户的要求，对这些模块进行选择和组合，就可以构成不同功能或功能相同但性能不同、规格不同的产品。

这种设计方法称为模块化设计。

[填空题]

39系统的可靠性设计包括（）和可靠性分配两部分内容。

参考答案：

可靠性预测

[填空题]

40机械产品设计根据设计任务的不同一般可分为开发性设计，适应性设计和（）。

参考答案：

变形设计

[填空题]

41在无约束优化问题中，根据设计变量的多少，优化求优的搜索过程分为一维搜索和多维搜索，一维搜索方法有黄金分割法、二次插值法和切线法等，多维搜索方法有坐标轮换法、（）、牛顿法和变尺度法等。

参考答案：

最带下降法

[填空题]

42在约束优化问题的建模中，约束条件欠缺会导致（），约束条件过多会导致所求的解并非最优解。

参考答案：

所求解不满足设计要求

[填空题]

43UG结构分析报告是以（）格式输出的。

参考答案：

HTML

[填空题]

44可靠度与累积失效概率的和为（）。

参考答案：

1

[填空题]

45下降迭代算法中的三个要素是：

搜索方向、搜索步长、（）。

参考答案：

收敛准则

[填空题]

46（）系统的作业对象一般可分为物料、能量、信息三大类。

参考答案：

技术

[填空题]

47解决问题的合理逻辑步骤是分析、综合、评价、（）四个步骤。

参考答案：

决策

[填空题]

48（）工程包括三个基本要素，即价值、功能、成本。

参考答案：

价值

[填空题]

49代设计与传统设计之间具有（）关系和共存与突破关系。

参考答案：

继承

[填空题]

50在设计方案的评选中，最常用的评价方法包括评分法、技术经济法、（）和最优化方法。

参考答案：

模糊评价法

[填空题]

51确定加权系数有两种方法：

经验法和（）。

参考答案：

计算法

[填空题]

52产品开发应遵循创新原则、（）、效益原则、审核原则四个设计原则。

参考答案：

可靠原则

[填空题]

53（）设计是将产品的设计过程分为系统设计、参数设计、容差设计三个阶段。

参考答案：

三次

[填空题]

54最优化设计的过程就是优选设计变量使目标函数达到（）的过程。

参考答案：

最优值

[填空题]

55反求工程包括设计反求、工艺反求和（）等各个方面。

参考答案：

管理反求

[填空题]

56组成并联系统的零件的可靠度与该并联系统的可靠度相比较，（）的可靠度高。

参考答案：

并联系统

[填空题]

57产品的可靠性由固有可靠性与（）两部分组成。

参考答案：

使用可靠性

[填空题]

58函数的极小点并不是唯一的，优化问题总是期望能获得函数的（）。

参考答案：

全域最小点

[填空题]

59由于函数极值点的必要条件是函数在这一点的（）的模为零，因此当迭代点的函数梯度的模已充分小时，则认为迭代可以终止。

参考答案：

梯度方向

[填空题]

60对数正态分布是描述（）随机变量的一种常用分布。

参考答案：

不对称